DE102020121163A1

DE102020121163A1 - System und Verfahren zur Temperatursteuerung in einem Antriebsstrang

Info

Publication number: DE102020121163A1
Application number: DE102020121163.5A
Authority: DE
Inventors: Tony Zeiss
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2020-08-12
Publication date: 2022-02-17

Abstract

Es wird ein System 1 zur Temperatursteuerung in einem Antriebsstrang, mit einem Antriebsabschnitt 2 zur Erzeugung und/oder Übertragung eines Antriebsmoments, wobei der Antriebsabschnitt 2 mehrere Bauteile B1, B2, B3 aufweist, mit einer Ölzuführeinheit 18, wobei die Ölzuführeinheit 18 mindestens eine Ölverteilungsvorrichtung 19 zur Verteilung eines Öls in dem Antriebsabschnitt 2 aufweist und wobei die Ölzuführeinheit 18 eine Pumpenvorrichtung 20 zur Zuführung des Öls zu der Ölverteilungsvorrichtung 19 aufweist, mit einer Sensoreinheit 25 zur Erfassung einer Temperatur TM in dem Antriebsabschnitt 2, mit einer Steuerungseinheit 27, wobei die Steuerungseinheit 27 ein Steuermodul 28 aufweist, wobei das Steuermodul 28 ausgebildet ist, die Pumpenvorrichtung 20 in Abhängigkeit der durch die Sensoreinheit 25 erfassten Temperatur TM zu steuern und/oder zu regeln, vorgeschlagen, wobei die Sensoreinheit 25 mindestens zwei Temperatursensoren 26a, b, c aufweist, wobei ein erster Temperatursensor 26a zur Erfassung einer ersten Temperatur TM eines ersten Bauteils B1 ausgebildet ist und ein zweiter Temperatursensor 26b zur Erfassung einer zweiten Temperatur TM eines zweiten Bauteils B2 ausgebildet ist, wobei das Steuermodul 28 ausgebildet ist, einen Volumenstrom VC der Pumpenvorrichtung 20 in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Temperatur TM einzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Temperatursteuerung in einem Antriebsstrang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Temperatursteuerung mittels des Systems.
In Kraftfahrzeugen werden Komponenten des Antriebsstrangs, wie Traktionsmotor oder Traktionsgetriebe, geschmiert und gekühlt. Dabei ist es ein allgemeines Ziel, die Schmier- bzw. Kühl-Funktionalität mit möglichst einfachen Mitteln, aber auch mit großer Effizienz umzusetzen. Um den CO2-Ausstoß und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, ist die Verwendung einer Trockensumpfschmierung bekannt, bei der die Komponenten des Antriebsstrangs nicht in einen Ölsumpf eintauchen und somit hydraulische Schleppverluste vermieden werden. Eine Beölung der entsprechenden Komponenten findet meist durch eine zusätzliche Pumpe statt, welche das Öl durch eine geeignete Zuführung zu definierten Stellen befördert. Dabei wird meistens ein Temperatursensor im Getriebesumpf oder einer Ölwanne verwendet, um den Zustand des Öles zu überwachen und die Pumpe entsprechend zu regeln.
Die Druckschrift US 2019229582 A1 offenbart eine Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einer elektrischen Maschine und mit einem Übertragungsmechanismus, der eine Antriebsleistung zwischen der elektrischen Maschine und mehreren Rädern überträgt. Die Fahrzeugantriebsvorrichtung weist ein Gehäuse zur Aufnahme der elektrischen Maschine und des Übertragungsmechanismus auf, wobei ein in dem Gehäuse gespeichertes Öl dem Übertragungsmechanismus und der elektrischen Maschine zugeführt wird, um den Übertragungsmechanismus zu schmieren und die elektrische Maschine zu kühlen. Hierzu ist ein Schmierpfad mit einer ersten Ölpumpe vorgesehen, um das in dem Gehäuse gespeicherte Öl über die erste Ölpumpe zu fördern und dem Übertragungsmechanismus zur Schmierung zuzuführen. Des Weiteren ist ein von dem Schmierpfad getrennter Kühlpfad mit einer zweiten Ölpumpe vorgesehen, um das in dem Gehäuse gespeicherte Öl über die zweite Ölpumpe zu fördern und der elektrischen Maschine zur Kühlung zuzuführen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System vorzuschlagen, welches sich durch eine verbesserte Temperaturüberwachung und einen geringen Verschleiß von kritischen Komponenten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Gegenstand der Erfindung ist ein System, welches zur Temperatursteuerung in einem Antriebsstrang ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient das System zum Überwachen und Einstellen einer Betriebstemperatur von temperaturkritischen Bauteilen in dem Antriebsstrang. Der Antriebsstrang kann vorzugsweise zum Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs, ausgebildet und/oder geeignet sein.
Das System weist einen Antriebsabschnitt auf, welcher zur Erzeugung und/oder Übertragung eines Antriebsmoments ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere weist der Antriebsabschnitt eine Antriebsvorrichtung zur Erzeugung oder Miterzeugung des Antriebsmoments auf. Die Antriebsvorrichtung kann als eine elektrische Maschine, insbesondere als ein Elektromotor, und/oder als eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als ein Verbrennungsmotor, ausgebildet sein.
Alternativ oder optional ergänzend weist der Antriebsabschnitt eine Getriebevorrichtung zur Verteilung und/oder Übersetzung und/oder Weiterleitung des Antriebsmoments auf. Die Getriebevorrichtung kann vorzugsweise durch ein Reduktionsgetriebe gebildet sein. Alternativ kann die Getriebevorrichtung jedoch auch durch ein konventionelles hybridisiertes Getriebe, wie z.B. ein dediziertes Hybridgetriebe (DHT), ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) oder ein Automatikgetriebe (AT), gebildet sein.
Der Antriebsabschnitt weist mehrere Bauteile auf. Insbesondere sind unter den Bauteilen sowohl stationäre und/oder gehäusefeste als auch sich bewegende Bauteile zu verstehen. Dabei können mehrere der Bauteile, insbesondere zur Übertragung des Antriebsmoments, miteinander in Wirkverbindung stehen. Im Speziellen können die Bauteile durch ein oder mehrere Antriebskomponenten der Antriebsvorrichtung und/oder durch ein oder mehrere Getriebekomponenten der Getriebevorrichtung gebildet sein.
Das System weist eine Ölzuführeinheit auf. Insbesondere dient die Ölzuführeinheit zur internen Zuführung eines Öls in den Antriebsabschnitt. Hierzu weist die Ölzuführeinheit mindestens oder genau eine Ölverteilungsvorrichtung auf, welche zur Verteilung eines Öls in dem Antriebsabschnitt ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere hat die Ölverteilungsvorrichtung die Funktion, Öl zur Schmierung und/oder Kühlung in dem Antriebsabschnitt zu verteilen. Die Ölverteilungsvorrichtung kann als eine separate Vorrichtung ausgebildet sein, alternativ oder ergänzend ist diese als integrale Bereich des Gehäuses oder eines anderen Bereichs ausgebildet. die Ölverteilungsvorrichtung kann auch teilweise integral und teilweise als separate Vorrichtung ausgebildet sein. Vorzugsweise dient die Ölverteilungsvorrichtung zur Umsetzung einer Trockensumpfschmierung, wobei das Öl durch die Ölverteilungsvorrichtung gezielt an unterschiedliche Schmier- bzw. Kühlstellen des Antriebsabschnitts zuführbar ist. Im Speziellen ist die Ölverteilungsvorrichtung ausgebildet, das Öl einem oder mehreren Bauteilen, insbesondere temperaturkritische und/oder verschleißkritische Bauteile, direkt zuzuführen.
Zudem weist die Ölzuführeinheit eine Pumpenvorrichtung auf, welche zur Zuführung des Öls zu der Ölverteilungsvorrichtung ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient die Pumpenvorrichtung dazu, ein in dem Antriebsabschnitt gesammeltes Öl aus einem Ölsumpf abzupumpen und der Ölverteilungsvorrichtung zuzuführen. Vorzugsweise ist die Pumpenvorrichtung mit der Ölverteilungsvorrichtung strömungstechnisch, insbesondere über einen Leitungsabschnitt, verbunden. Prinzipiell kann die Pumpenvorrichtung durch eine einzelne Ölpumpe gebildet sein. Bevorzugt ist die Pumpenvorrichtung durch zwei miteinander zu einer Doppelpumpe gekoppelte Pumpen gebildet. Dabei ist die eine Pumpe vorzugsweise als eine Absaugpumpe und die andere Pumpe als eine Druckölpumpe ausgebildet. Optional weist die Ölzuführeinheit eine Filtereinrichtung zum Filtern des geförderten Öls und/oder einen Wärmetauscher zur Abführung von Wärmeenergie aus dem Öl auf.
Das System weist eine Sensoreinheit zur Erfassung mindestens einer Temperatur in dem Antriebsabschnitt sowie eine Steuerungseinheit auf. Insbesondere sind die Sensoreinheit und die Steuerungseinheit datentechnisch miteinander verbunden. Bevorzugt ist die Sensoreinheit ausgebildet, die mindestens eine Temperatur in Echtzeit zu erfassen und als Sensordaten der Steuerungseinheit bereitzustellen. Die Steuerungseinheit weist ein Steuermodul auf, wobei das Steuermodul ausgebildet ist, die Pumpenvorrichtung in Abhängigkeit der durch die Sensoreinheit erfassten Temperatur zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise ist die Steuerungseinheit als ein Steuergerät ausgebildet, wobei das Steuermodul als ein Hardware- oder Softwaremodul ausgebildet sein kann.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit mindestens oder genau zwei Temperatursensoren aufweist. Insbesondere weist die Sensoreinheit mehr als zwei, vorzugweise mehr als vier, im Speziellen mehr als sechs der Temperatursensoren auf, wobei die mehreren Temperatursensoren in dem Antriebsabschnitt verteilt und/oder an unterschiedlichen Orten in dem Antriebsabschnitt angeordnet sind. Dabei ist zumindest ein erster Temperatursensor zur Erfassung einer ersten Temperatur eines ersten Bauteils ausgebildet und ein zweiter Temperatursensor zur Erfassung einer zweiten Temperatur eines zweiten Bauteils ausgebildet. Insbesondere kann das eine Bauteil als das Getriebebauteil und das andere Bauteil als das Antriebsbauteil ausgebildet sein. Alternativ können die Bauteile jedoch auch beide als Getriebe- oder Antriebsbauteile ausgebildet sein. Insbesondere dienen die Temperatursensoren zur Erfassung der Temperatur von unterschiedlichen Bauteilen an unterschiedlichen Orten in dem Getriebe. Optional kann mindestens einer der Temperatursensoren zur Erfassung einer Öltemperatur an dem Bauteil und/oder dem Ölsumpf dienen. Dabei ist das Steuermodul ausgebildet, einen Volumenstrom der Pumpenvorrichtung in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Temperatur einzustellen. Prinzipiell ist das Steuermodul ausgebildet, bei einem Anstieg der ersten und/oder zweiten Temperatur den Volumenstrom zu erhöhen und bei einem Absinken der ersten und/oder zweiten Temperatur den Volumenstrom zu reduzieren. Im Speziellen ist das Steuermodul ausgebildet, zur Einstellung des Volumenstroms eine Drehzahl der Pumpenvorrichtung zu ändern und/oder zu regeln.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Verwendung mehrerer Sensoren an unterschiedlichen Bauteilen des Antriebsabschnitts, eine Temperatursteuerung durchgeführt werden kann, welche die Temperatur von mehreren temperaturkritischen Bauteilen berücksichtigt. Somit kann zum einen die Temperaturüberwachung in dem gesamten Antriebsabschnitt verbessert werden und zugleich ein Verschleiß der kritischen Bauteile reduziert werden. Durch die direkte Messung der Temperatur an den relevanten Bauteilen und der gleichzeitigen Steuerung des Volumenstroms, kann verhindert werden, dass die kritischen Bauteile aufgrund eines minimierten Ölvorkommens überhitzen und beschädigt werden. Des Weiteren bietet die Überwachung einzelner Bauteile den Vorteil, dass diese nicht „Trocken laufen“ und durch Folgeschäden akustische Auffälligkeiten entstehen.
In einer konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste Temperatursensor mit dem ersten Bauteil und der zweite Temperatursensor mit dem zweiten Bauteil thermisch gekoppelt ist. Insbesondere sind der erste und/oder der zweite Temperatursensor unmittelbar auf eine Bauteilfläche des Bauteils aufgebracht. Alternativ können der erste und/oder der zweite Temperatursensor jedoch auch in das zugehörige Bauteil integriert sein. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zumindest einer der Temperatursensoren ausgebildet ist, die Temperatur des zugehörigen Bauteils berührungslos zu erfassen. Es ist vorgesehen, dass das erste und/oder das zweite Bauteil als ein rotierendes Bauteil ausgebildet ist. Insbesondere ist der zugehörige Temperatursensor ausgebildet, die Temperatur während der Rotation des rotierenden Bauteils dauerhaft zu erfassen und in Echtzeit an die Steuerungseinheit zu übermitteln. Es wird somit ein System vorgeschlagen, welches sich durch eine verbesserte Temperaturüberwachung von rotierenden Bauteilen während des Betriebes auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Ausführung ist vorgesehen, dass der erste und/oder der zweite Temperatursensor als ein kabelloser Temperatursensor ausgebildet ist. Insbesondere steht der kabellose Temperatursensor mit dem zugehörigen Bauteil, vorzugsweise dem rotierenden Bauteil, in Wärmekontakt und/oder ist mit diesem bewegungsgekoppelt. Insbesondere können alle Temperatursensor als kabellose Temperatursensor ausgebildet sein. Vorzugsweise sind jedoch zumindest diejenigen Temperatursensoren, die während der Temperaturmessung durch das Bauteil bewegt werden als die kabellosen Temperatursensoren ausgebildet und/oder die während der Temperaturmessung stationär verbleiben als die kabelgebundenen Temperatursensoren ausgebildet.
Gemäß dieser Ausführung weist die Steuerungseinheit mindestens oder genau ein Erfassungsmodul auf, welches zur Erfassung und Auswertung des von dem kabellosen Temperatursensor übermittelten Sensorsignals ausgebildet und/oder geeignet ist. Hierzu ist das Erfassungsmodul über eine drahtlose Verbindung mit dem kabellosen Temperatursensor signaltechnisch verbunden. Insbesondere kann die drahtlose Verbindung beispielsweise durch eine Funkstrecke gebildet sein, wobei der Temperatursensor und das Erfassungsmodul hierzu jeweils mit einer Antenne ausgestattet sind. Vorzugsweise ist jedem der kabellosen Sensoren jeweils ein separates Erfassungsmodul zugeordnet. Das Erfassungsmodul kann als ein zentrales oder dezentrales Hardwaremodul der Steuerungseinheit ausgebildet sein. Es ist somit eine Überlegung der Erfindung, eine Sensoreinheit vorzuschlagen, welche besonders für die Erfassung der Temperatur von rotierenden Bauteilen ausgebildet ist.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Steuermodul ausgebildet ist, den Volumenstrom der Pumpenvorrichtung bei einer Abweichung der ersten und/oder zweiten Temperatur von mindestens oder genau einer in dem Steuermodul hinterlegten und/oder vorgebbaren Maximaltemperatur, insbesondere als ein Temperaturgrenzwert zu regeln. Insbesondere ist das Steuermodul ausgebildet, die durch die Temperatursensoren erfassten Temperaturen mit der hinterlegten Maximaltemperatur zu vergleichen, wobei der Volumenstrom der Pumpenvorrichtung erhöht wird, wenn eine der erfassten Temperaturen größer oder gleich der Maximaltemperatur ist.
Alternativ oder optional ergänzend ist das Steuermodul ausgebildet, den Volumenstrom der Pumpenvorrichtung bei einer Abweichung der ersten und/oder zweiten Temperatur von einem in dem Steuermodul hinterlegten Betriebstemperaturbereich zu regeln. Insbesondere ist der Betriebstemperaturbereich als ein Temperaturbereich definiert, in welchem die Bauteile mit einer optimalen Betriebstemperatur betrieben werden können. Bevorzugt ist der Betriebstemperaturbereich durch eine minimale und eine maximale Betriebstemperatur begrenzt. Insbesondere ist das Steuermodul ausgebildet, die durch die Temperatursensoren erfassten Temperaturen mit der hinterlegten maximalen und/oder minimalen Betriebstemperatur zu vergleichen, wobei der Volumenstrom der Pumpenvorrichtung erhöht wird, wenn zumindest eine der erfassten Temperatur größer oder gleich der maximalen Betriebstemperatur ist und/oder wobei der Volumenstrom der Pumpenvorrichtung reduziert wird, wenn eine der erfassten Temperaturen kleiner oder gleich der minimalen Betriebstemperatur ist. Bevorzugt kann die Maximaltemperatur und/oder der Betriebstemperaturbereich sich nach Bauteilschädigungsgrenzen richten und/oder so definiert sein, dass eine minimale Reibung auftritt. Vorzugsweise kann eine Priorität für die mehreren erfassten Temperaturen festgelegt sein, wobei der Volumenstrom vorzugsweise immer erhöht wird, wenn zumindest eine der an den Bauteilen gemessene Temperatur die hinterlegte Maximaltemperatur überschreitet. Es wird somit ein System vorgeschlagen, welches einen Betrieb der Bauteile in einem optimalen Temperaturbereich ermöglicht.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Steuermodul ausgebildet ist, einen maximalen Volumenstrom an der Pumpenvorrichtung einzustellen, wenn die erste und/oder die zweite Temperatur die Maximaltemperatur überschreitet. Insbesondere wird der maximale Volumenstrom solange erzeugt bis die Maximaltemperatur unterschritten und/oder die erfassten Temperaturen innerhalb des Betriebstemperaturbereichs liegen. Insbesondere ist der maximale Volumenstrom als ein maximal zur Verfügung stehender Volumenstrom definiert, welcher durch die Pumpenvorrichtung erzeugt werden kann. Es wird somit ein System vorgeschlagen, welches sich durch eine Schutzfunktion bei einer Überhitzung der Bauteile auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass das Steuermodul ausgebildet ist, den Volumenstrom schrittweise anzupassen, wenn die erste und/oder die zweite Temperatur außerhalb des Betriebstemperaturbereichs liegt. Insbesondere wird der Volumenstrom schrittweise erhöht, wenn die erste und/oder zweite Temperatur höher als die maximale Betriebstemperatur ist. Insbesondere wird der Volumenstrom schrittweise reduziert, wenn die erste und/oder die zweite Temperatur geringer als die minimale Betriebstemperatur ist. Insbesondere erfolgt die schrittweise Anpassung des Volumenstroms so lange bis sämtliche Echtzeittemperaturen innerhalb des Betriebstemperaturbereichs liegen. Durch diese temperaturabhängige Steuerung des Volumenstroms wird erreicht, dass die kritischen Bauteile dauerhaft oder zumindest größtenteils in einem optimalen Temperaturbereich betrieben werden können.
In einer weiteren konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Steuermodul ausgebildet ist, einen Not-Volumenstrom bei einem Sensorfehler des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors an der Pumpenvorrichtung einzustellen. Insbesondere wird die Funktion der Temperatursensoren im Rahmen einer Fehlerüberwachung überprüft. Bevorzugt erfolgt die Fehlerüberwachung vor der Auswertung der Temperaturen. Insbesondere kann der Not-Volumenstrom als ein festgelegter Volumenstrom oder als der maximale Volumenstrom definiert sein. Es wird somit ein System vorgeschlagen, welches im Fehlerfall bzw. bei Ausfall eines der Temperatursensoren weiterhin eine ausreichende Kühlung bzw. Schmierung der kritischen Bauteile gewährleistet.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit ein Überwachungsmodul aufweist, welches zur Fehlerüberwachung des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors ausgebildet und/oder geeignet ist. Dabei ist das Überwachungsmodul ausgebildet, die Sensordaten des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors auszuwerten, um die Funktion der Temperatursensoren zu überprüfen. Die Fehlerprüfung kann basierend auf einer redundanten Überwachung der Temperaturen und/oder basierend auf einer Auswertung des Sensorstroms durchgeführt werden. Hierzu kann die Sensoreinheit mindestens oder genau einen weiteren Temperatursensor zur Erfassung einer Referenztemperatur an dem Bauteil aufweisen. Im Speziellen kann jedem Temperatursensor jeweils ein weiterer, insbesondere redundanter Temperatursensor zugeordnet sein, sodass von jeder Messstelle stets zwei Temperaturmesswerte unabhängig voneinander erfasst werden. Alternativ oder optional ergänzend kann das System jedoch eine Sensoreinrichtung zur Überwachung des Öls aufweisen, wobei die Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Öltemperatur als die Referenztemperatur ausgebildet und/oder geeignet ist. Bevorzugt ist das Überwachungsmodul ausgebildet, bei der Fehlerüberwachung die erste und die zweite Temperatur mit der Referenztemperatur des Bauteils und/oder des Öls zu vergleichen, um zu prüfen ob einer der Temperatursensoren ausgefallen ist. Insbesondere ist das Überwachungsmodul ausgebildet, den Sensorfehler bei einer Fehlfunktion von einem der Temperatursensoren an das Steuermodul auszugeben. Es wird somit eine Steuerungseinheit vorgeschlagen, welche sich eine sichere Fehlererkennung von ausgefallenen Temperatursensoren auszeichnet.
In einer konstruktiven Umsetzung ist vorgesehen, dass mindestens oder genau eines der Bauteile als eine Lagereinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere dient die Lagereinrichtung zur drehbaren Lagerung von Getriebe- oder Antriebsbauteilen. Hierzu kann die Lagereinrichtung vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet sein, wobei zumindest einer der Temperatursensoren an einem der Lagerringe angeordnet sein kann.
Alternativ oder optional ergänzend ist mindestens oder genau eines der Bauteile als eine Welle ausgebildet. Insbesondere ist die Welle als eine Antriebswelle der Antriebsvorrichtung oder ein Eingangs-, Zwischen- oder Ausgangswelle der Getriebevorrichtung ausgebildet. Die Welle kann als eine Vollwelle oder als eine Hohlwelle ausgebildet sein. Vorzugsweise ist zumindest einer der Temperatursensoren an einem Umfang oder einer Stirnseite der Welle angeordnet.
Alternativ oder optional ergänzend ist mindestens oder genau eines der Bauteile als ein Zahnradabschnitt ausgebildet. Insbesondere kann der Zahnradabschnitt zur Bildung einer Getrieberadstufe als Getriebebauteil ausgebildet sein. Alternativ kann der Zahnradabschnitt zur Bildung eines Motorritzels als Antriebsbauteil ausgebildet sein. Vorzugsweise ist zumindest einer der Temperatursensoren an einer Stirnseite des Zahnradabschnitts, bevorzugt nahe eines Eingriffsbereichs des Zahnradabschnitts, angeordnet.
Alternativ oder optional ergänzend ist mindestens oder genau eines der Bauteile als ein Rotor ausgebildet. Insbesondere kann der Rotor wahlweise als ein außenlaufender oder innenlaufender Rotor ausgebildet sein. Vorzugsweise ist zumindest einer der Temperatursensoren an einem Umfang oder einer Stirnseite des Rotors angeordnet. Alternativ kann der mindestens eine Temperatursensor jedoch auch in den Rotor integriert sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperatursteuerung in einem Antriebsstrang mittels des Systems wie dies bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere ist das System zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet und/oder geeignet. Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:

- Erfassen einer ersten Temperatur eines ersten Bauteils;
- Erfassen einer zweiten Temperatur eines zweiten Bauteils;
- Einstellen eines Volumenstroms einer Pumpenvorrichtung zur Zuführung des Öls zu dem ersten und dem zweiten Bauteil in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Temperatur.

Insbesondere werden die Temperaturen gleichzeitig und/oder in Echtzeit erfasst. Vorzugsweise wird vor der Auswertung der ersten und der zweiten Temperatur eine Fehlerprüfung durchgeführt, um die Funktion der Temperatursensoren zu überprüfen. Insbesondere werden die erste und die zweite Temperatur mit der hinterlegten Maximaltemperatur und/oder minimalen Betriebstemperatur und/oder maximalen Betriebstemperatur verglichen, wobei der Volumenstrom bei einer Abweichung der erfassten Temperaturen von den hinterlegten Temperaturen entsprechend einer festgelegten Strategie eingeregelt wird.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Temperatursteuerung in einem Antriebsabschnitt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine weitere schematische Darstellung des Systems wie in 1 beschrieben;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Temperatursteuerung in dem Antriebsabschnitt.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein System 1 zur Temperatursteuerung in einem Antriebsabschnitt 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise ist ein Antriebsstrang eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, durch den Antriebsabschnitt 2 gebildet oder mitgebildet.
Der Antriebsabschnitt 2 weist eine Antriebsvorrichtung 3 zur Erzeugung eines Antriebsmoments auf. Hierzu ist die Antriebsvorrichtung 3 beispielsweise als ein Elektromotor ausgebildet, wobei die Antriebsvorrichtung 3 einen Stator 5 und einen relativ zu dem Stator 5 verdrehbaren Rotor 6 aufweist. Der Rotor 6 ist dabei drehfest mit einer Antriebswelle 7 verbunden, wobei die Antriebswelle 7 in einem Antriebsgehäuse 8 der Antriebsvorrichtung 3 drehbar gelagert ist.
Der Antriebsabschnitt 2 weist eine Getriebevorrichtung 4 zur Übersetzung des Antriebsmoments der Antriebsvorrichtung auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs auf. Hierzu ist die Getriebevorrichtung 4 beispielsweise als ein 1-Gang-Getriebe mit zwei Stirnradstufen ausgebildet, über welches das Antriebsmoment auf mindestens zwei Räder des Fahrzeugs übertragen wird.
Die Getriebevorrichtung 4 weist eine Eingangswelle 9 auf, welche antriebstechnisch, insbesondere drehfest, mit der Antriebswelle 7 verbunden ist. Ferner weist die Getriebevorrichtung 4 eine Zwischenwelle 10 auf, welche über eine erste Getriebestufe 11 mit der Eingangswelle 9 und über eine zweite Getriebestufe 12 mit einem Differentialgetriebe 13 zur Verteilung des Antriebsmoments auf eine erste und eine zweite Ausgangswelle 14a, b getriebetechnisch verbunden ist.
Zur Bildung der ersten Getriebestufe 11 weist die Eingangswelle 9 einen ersten Zahnradabschnitt 15a und die Zwischenwelle 10 einen zweiten Zahnradabschnitt 15b auf. Zur Bildung der zweiten Getriebestufe 12 weist die Zwischenwelle 10 einen dritten Zahnradabschnitt 15c und das Differenzialgetriebe 13 einen vierten Zahnradabschnitt 15d auf. Dabei stehen der erste und der zweite Zahnradabschnitt 15a, b zur Bildung der ersten Getriebestufe 11 und der dritte und der vierte Zahnradabschnitt 15c, d zur Bildung der zweiten Getriebestufe 11 miteinander in Eingriff. Beispielsweise können die Zahnradabschnitte 15a, b, c, d jeweils als ein Zahnrad, insbesondere als Stirnrad, ausgebildet sein.
Die Getriebevorrichtung 4 weist ein Getriebegehäuse 16 auf, wobei die Eingangswelle 9, die Zwischenwelle 10 sowie die beiden Ausgangswellen 14a, b drehbar in dem Getriebegehäuse 16 gelagert sind. Der Antriebsabschnitt 2 weist mehrere Lagereinrichtungen 17 auf, welche zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle 7 in dem Antriebsgehäuse 8 bzw. der Eingangswelle 9, der Zwischenwelle 10 sowie der beiden Ausgangswellen 14a, b in dem Getriebegehäuse 16 dienen. Beispielsweise sind die Lagereinrichtungen 17 jeweils als ein Wälzlager, z.B. ein Kugellager, ausgebildet.
Das System 1 weist eine Ölzuführeinheit 18 auf, welche zur Zuführung von Öl in den Antriebsabschnitt 2, insbesondere in das Antriebsgehäuse 8 und das Getriebegehäuse 16, dient. Hierzu weist die Ölzuführeinheit 18 eine Ölverteilungsvorrichtung 19 zur Verteilung des Öls innerhalb der Antriebsvorrichtung 3 und der Getriebevorrichtung 4 sowie eine Pumpenvorrichtung 20 zur Zuführung des Öls zu der Ölverteilungsvorrichtung 19 auf. Beispielsweise dient die Ölzuführeinheit 18 zur Umsetzung einer Trockensumpfschmierung in dem Antriebsabschnitt 2, wobei die Ölversorgung durch die Pumpenvorrichtung 20 realisiert ist. Durch eine direkte Zuführung des Öls über die Ölverteilungsvorrichtung 19 zu definierten Stellen in dem Antriebsabschnitt 2 können Planschverluste in der Antriebs- bzw. Getriebevorrichtung 3, 4 vermieden werden.
Die Ölverteilungsvorrichtung 19 weist dabei mehrere Ölführungsabschnitte 21a, b, c, d zur Führung des Öls innerhalb des Antriebsabschnitts 2 auf. Die Ölführungsabschnitte 21a, b, c, d sind über einen Leitungsabschnitt 22 strömungstechnisch mit der Pumpenvorrichtung 20 verbunden. Somit ist durch den Leitungsabschnitt 22 und die mehreren Ölführungsabschnitte 21a, b, c, d ein Strömungsweg S für das Öl definiert, wobei das Öl durch die Pumpenvorrichtung 20 entlang des Strömungswegs S gefördert und über die einzelnen Ölführungsabschnitten 21a, b, c, d gezielt in dem Antriebsabschnitt 2 verteilt wird.
Ein erster und ein zweiter Ölführungsabschnitt 21a, b sind jeweils durch einen in das Getriebegehäuse 16 gerichteten Rohrabschnitt gebildet, wobei der erste Ölführungsabschnitt 21a zur Zuführung des Öls in einen Eingriffsbereich der ersten Getriebestufe 11 und der zweite Ölführungsabschnitt 21b zur Zuführung des Öls in einen Eingriffsbereich der zweiten Getriebestufe 12 dient.
Ein dritter Ölführungsabschnitt 21c ist durch die Antriebswelle 7 sowie die Eingangswelle 9 und ein vierter Ölführungsabschnitt 21 d ist durch die Zwischenwelle 10 gebildet, wobei die Antriebswelle 7, die Eingangswelle 9 und die Zwischenwelle 10 hierzu jeweils mit einer Ölbohrung versehen und/oder als Hohlwellen ausgebildet sind, sodass der Strömungsweg S durch das Innere der Wellen 7, 9, 10 verläuft. Der dritte und der vierte Ölführungsabschnitt 21c, d dienen dabei jeweils zur Zuführung des Öls in ein oder mehrere Lagerbereiche der Lagereinrichtungen 17. Zudem dient der dritte Ölführungsabschnitt 21c zusätzlich zur Zuführung des Öls zu dem Rotor 6.
Die Ölführungsabschnitte 21a, b, c, d weisen allesamt jeweils einen oder mehrere Ölauslässe A auf, über welche der Strömungsweg S in das Antriebsgehäuse 8 bzw. das Getriebegehäuse 16 zur direkten Beölung der relevanten Schmier- und/oder Kühlstellen, insbesondere der Eingriffs- und Lagerbereiche, verläuft. Die Ölauslässe A sind als Öffnungen ausgebildet, welche in unmittelbarer Umgebung zu den zu beölenden Stellen des Antriebsabschnitts 2 angeordnet und/oder ausgerichtet sind.
Des Weiteren weist die Ölzuführeinheit 18 eine Ölwanne 23 auf, wobei die Ölwanne 23 in einem Bodenbereich des Getriebegehäuses 16 angeordnet ist, um ein abtropfendes und/oder abgeschleudertes Öl aus der Getriebevorrichtung 4 und der Antriebsvorrichtung 3 aufzufangen. Dadurch wird ein Ölsumpf 24 gebildet, wobei die Pumpenvorrichtung 20 in der Ölwanne 23 angeordnet ist, um das Öl aus dem Ölsumpf 24 abzupumpen und über den Leitungsabschnitt 22 wieder der Ölverteilungsvorrichtung 19 zuzuführen.
Das System 1 weist zudem eine Sensoreinheit 25 auf, welche dazu dient, eine Temperatur von mehreren Bauteilen B1, B2, B3 des Antriebsabschnitts 2 in dem Antriebsabschnitt 2 zu erfassen. Hierzu weist die Sensoreinheit 25 einen ersten, zweiten und dritten Temperatursensor 26a, b, c auf. Der erste Temperatursensor 26a steht dabei in einem Wärmekontakt mit dem Rotor 6 als ein erstes Bauteil B1, der zweite Temperatursensor 26b steht in einem Wärmekontakt mit dem ersten Zahnradabschnitt 15a als ein zweites Bauteil B2 und der dritte Temperatursensor 26b steht in einem Wärmekontakt mit einer der Lagereinrichtungen 17 zur Lagerung der Eingangswelle 9 als ein drittes Bauteil B3.
Das System 1 weist zudem eine Steuerungseinheit 27 auf, welche signaltechnisch mit der Sensoreinheit 25 und der Pumpenvorrichtung 20 verbunden ist. Die Steuerungseinheit 27 ist beispielsweise als ein Steuergerät des Fahrzeugs ausgebildet und weist ein Steuermodul 28 auf, welches zur Steuerung der Pumpenvorrichtung 20 auf Basis von Sensordaten der Sensoreinheit 25 dient. Hierzu sind die Temperatursensoren 26a, b, c dazu ausgebildet, eine Echtzeittemperatur der betreffenden Bauteile B1, B2, B2 zu erfassen und diese als die Sensordaten an die Steuerungseinheit 27 zu übermitteln. Insbesondere erfasst der erste Temperatursensor 26a eine Temperatur des Rotors 6 als eine erste Temperatur, der zweite Temperatursensor 26b eine Temperatur des Zahnradabschnitts 15a als eine zweite Temperatur und der dritte Temperatursensor 26c eine Temperatur der Lagereinrichtung 17 als eine dritte Temperatur.
Die Sensordaten werden durch das Steuermodul 28 verarbeitet, wobei das Steuermodul 28 ausgebildet ist, einen Volumenstrom der Pumpenvorrichtung 20 in Abhängigkeit der erfassten Temperaturen zu regulieren. Insbesondere wird der Volumenstrom abhängig von den bereitgestellten Sensordaten so reguliert, dass die Bauteile in einem optimalen Temperaturbereich betrieben werden. Beispielsweise ist das Steuermodul 28 ausgebildet, eine Drehzahl der Pumpenvorrichtung 20 einzustellen, um den Volumenstrom zu regulieren.
In dem Steuermodul 28 ist beispielsweise ein Temperaturschwellwert für die erste, zweite und/oder dritte Temperatur hinterlegt, wobei das Steuermodul 28 ausgebildet ist, die erfassten Temperaturen mit dem zugehörigen Temperaturschwellwert zu vergleichen und einen geeigneten Volumenstrom vorzugeben, wenn eine oder mehrere Temperaturen in einem festgelegten Maß von dem Temperaturschwellwert abweichen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite Temperatursensor 26a, b jeweils als ein kabelloser Temperatursensor ausgebildet. Die Steuerungseinheit 27 weist ein erstes und ein zweites Erfassungsmodul 29a, b auf, wobei das erste Erfassungsmodul 29a mit dem ersten Temperatursensor 26a und das zweite Erfassungsmodul 29b mit dem zweiten Temperatursensor 26b über eine drahtlose Verbindung signaltechnisch verbunden ist. Die beiden Erfassungsmodule 29a, b sind beispielsweise als sogenannte „Reader“ ausgebildet und dienen zum Erfassen und Auswerten der über die drahtlose Verbindung übermittelten Sensorsignale. Hierzu können der erste und der zweite Temperatursensor 26a, b sowie die beiden Erfassungsmodule 29a, b jeweils mit einer Sende- und/oder Empfangsantenne ausgestattet sein. Die Erfassungsmodule 29a, b sind dabei im Signalfluss vor dem Steuermodul 28 angeordnet.
Ferner ist der dritte Temperatursensor 26c als ein kabelgebundener Temperatursensor ausgebildet. Der dritte Temperatursensor 26c verbleibt vorzugsweise in einem Betriebszustand des Antriebsabschnitts 2 stationär bzw. gehäusefest an dem Getriebegehäuse 26, wobei der dritte Temperatursensor 26c hierzu beispielsweise an einem feststehenden Lagerring der Lagereinrichtung 17 angeordnet ist. Beispielsweise kann der dritte Temperatursensor 26c unmittelbar mit der Steuerungseinheit 27 bzw. dem Steuermodul 28 datentechnisch verbunden sein. Alternativ kann jedoch der dritte Temperatursensor 26c mit einem der Erfassungsmodul 29b datentechnisch verbunden sein, wobei das entsprechende Erfassungsmodul 29b zusätzlich zur Auswertung der Sensordaten des dritten Temperatursensors 26c dient.
Des Weiteren weist die Steuerungseinheit 27 ein Überwachungsmodul 30 auf, welches zur Fehlerüberwachung der Temperatursensoren 26a, b, c dient. Das Überwachungsmodul 30 ist hierzu im Signalfluss vor dem Steuermodul 28 angeordnet, um vor Verarbeitung der Sensordaten einen Ausfall von einem der Temperatursensoren 26a, b, c zu detektieren und gegebenenfalls einen Sensorfehler auszugeben. Die Fehlerüberwachung kann durch weitere (redundante) Temperatursensoren, nicht dargestellt, ergänzt werden. Beispielsweise kann je Temperatursensor 26a, b, c jeweils ein zusätzlicher Temperatursensor - nicht dargestellt - vorgesehen sein, um eine Referenztemperatur zu erfassen. Das Überwachungsmodul 30 ist dabei ausgebildet, durch einen Vergleich der gemessenen Temperaturen mit der entsprechenden Referenztemperatur zu prüfen, ob einer der Temperatursensoren 26a, b, c ausgefallen ist.
Alternativ oder optional ergänzend kann zur Fehlerprüfung eine Öltemperatur des Öls verwendet werden. Hierzu weist das System 1 eine Sensoreinrichtung 31 auf, welche zur Überwachung des Öls in der Ölwanne 23 angeordnet ist. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung 31 als ein Temperatur- und/oder Ölzustandssensor ausgebildet sein. Dabei ist das Vergleichsmodul 30 ausgebildet, die Öltemperatur als Referenztemperatur mit den erfassten Temperaturen der Temperatursensoren 26a, b, c zu vergleichen. Alternativ oder optional ergänzend ist das Vergleichsmodul 30 ausgebildet, die Fehlerprüfung auf Basis eines Sensorstromes der Temperatursensoren 26a, b, c durchzuführen.
2 zeigt das System 1 mit der Ölzuführeinheit 18, der Sensoreinheit 25 und der Steuerungseinheit 27 in einer stark schematisierten Darstellung. Wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, kann die Ölzuführeinheit 18 weiterhin eine Filtereinrichtung 32, Rückschlagventile 33a, b, einen Wärmetauscher 34 sowie einen Bypass 35 aufweisen. Die Pumpenvorrichtung 20 befördert das Öl in einem Betriebszustand von dem Ölsumpf 24 über die Filtereinrichtung 32 und den Wärmetauscher 34 bzw. dem Bypass 35 zu der Ölverteilungsvorrichtung 19, um die benötigten Stellen in dem Antriebsabschnitt 2 mit Öl zu versorgen. Dabei wird das Öl bedarfsgerechnet durch die Pumpenvorrichtung 20 bereitgestellt, wobei die Antriebsvorrichtung 3 sowie die Getriebevorrichtung 4, wie in 1 gezeigt, durch das Öl durchströmt werden, um eine Kühlung und Schmierung des Antriebsabschnitts 2 zu gewährleisten.
In bekannten Beölungskonzepten wird meistens die Sensoreinrichtung 31 verwendet, um den Zustand des Öles zu überwachen und ggf. verschiedene Volumenströme an der Pumpenvorrichtung 20 einzuregeln, um z.B. eine Aufwärmstrategie des Öles zu realisieren. Die Temperaturmessung des Öles kann jedoch nicht gewährleisten, dass lokale Komponenten, wie z.B. die Lagereinrichtung 17, aufgrund eines minimierten Ölvorkommens überhitzen und geschädigt werden. Durch die Sensoreinheit 25 und deren Temperatursensoren 26a, b, c - hier exemplarisch nur der dritte Temperatursensor 26c gezeigt - wir eine Temperaturüberwachung vorgeschlagen, welche die Temperatur von kritischen Bauteilen, wie z.B. der Lagereinrichtungen 17 etc., berücksichtigt. Des Weiteren bietet die Temperaturüberwachung der einzelnen Bauteile den Vorteil, dass diese nicht „Trocken laufen“ und durch Folgeschäden akustische Auffälligkeiten entstehen.
Die 3 beschreibt anhand eines Ablaufdiagramms den Steuerungsablauf zur Steuerung der Temperatur in dem Antriebsabschnitt 2 mittels des Systems 1.
In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird die Temperatur eines der Bauteile durch den entsprechenden Temperatursensor 26a, b, c erfasst. Basierend auf den erfassten Temperaturen und/oder dem Sensorstrom wird in einem zweiten Schritt S2 die Fehlerprüfung durchgeführt. Liefert die Fehlerprüfung keinen Sensorfehler werden in einem dritten Schritt S3 die Sensordaten ausgewertet und basierend auf den Sensordaten IST-Temperatur TM des entsprechenden Bauteils ermittelt. Dabei ist die IST-Temperatur TM als eine an dem zugehörigen Bauteil herrschende Echtzeittemperatur definiert.
In einem vierten Schritt S4 wird die gemessene IST-Temperatur TM mit einer hinterlegten Maximaltemperatur TMAX verglichen. Dabei ist die Maximaltemperatur TMAX als eine festgelegte Temperatur definiert, welche an dem entsprechenden Bauteil nicht überschritten werden soll. Wenn die IST-Temperatur TM größer oder im Wesentlichen gleich der Maximaltemperatur TMAX ist, wird in einem fünften Schritt S5 ein maximaler Volumenstrom VMAX als ein Zielvolumenstrom VZIEL vorgegeben. Der maximale Volumenstrom VMAX ist dabei als ein maximal zur Verfügung stehender Volumenstrom definiert. In einem sechsten Schritt S6 wird der aktuell anliegende Volumenstrom VC auf den vorgegebenen Zielvolumenstrom VZIEL eingeregelt. Dabei werden die Schritte S3 bis S6 solange wiederholt, bis die IST-Temperatur TM kleiner als die Maximaltemperatur TMAX ist.
Ist die IST-Temperatur TM kleiner als die Maximaltemperatur TMAX wird in einem siebten Schritt S7 die gemessene IST-Temperatur TM mit einer hinterlegten minimalen Betriebstemperatur TOMIN verglichen. Dabei ist die minimale Betriebstemperatur TOMIN als eine festgelegte Temperatur definiert, welche die minimale optimale Betriebstemperatur des Bauteils darstellt. Wenn die IST-Temperatur TM kleiner als die minimale Betriebstemperatur TOMIN ist, wird in einem achten Schritt S8 der aktuelle Volumenstrom VC um eine Schrittweite DV reduziert und als der Zielvolumenstrom VZIEL vorgegeben. Die Schrittweite DV ist dabei als eine festgelegte Schrittweite zur Verkleinerung oder Vergrößerung des aktuellen Volumenstroms VC definiert. Anschließend wird der Zielvolumenstrom VZIEL in dem sechsten Schritt S6 eingeregelt. Die Schritte S3 bis S8 werden solange wiederholt, bis die IST-Temperatur größer oder gleich der minimalen Betriebstemperatur TOMIN ist.
Ist die IST-Temperatur TM größer oder gleich der minimalen Betriebstemperatur TOMIN wird in einem neunten Schritt S9 die gemessene IST-Temperatur TM mit einer hinterlegten maximalen Betriebstemperatur TOMAX verglichen. Dabei ist die maximale Betriebstemperatur TOMAX als eine festgelegte Temperatur definiert, welche die maximale optimale Betriebstemperatur des Bauteils darstellt. Wenn die IST-Temperatur TM größer als die maximale Betriebstemperatur TOMAX ist, wird in einem zehnten Schritt S10 der aktuelle Volumenstrom VC um die festgelegte Schrittweite DV erhöht und als Zielvolumenstrom VZIEL vorgegeben. Anschließend wird der Zielvolumenstrom VZIEL in dem sechsten Schritt S6 eingeregelt. Die Schritte S3 bis S10 werden solange wiederholt, bis die IST-Temperatur TM kleiner oder gleich der maximalen Betriebstemperatur TOMAX ist.
Ist die IST-Temperatur TM kleiner oder gleich der maximalen Betriebstemperatur TOMAX wird in einem elften Schritt S11 der aktuelle Volumenstrom VC als der Zielvolumenstrom VZIEL vorgegeben und in einem zwölften Schritt S12 eingeregelt.
Liefert die Fehlerprüfung in Schritt S2 einen Sensorfehler so werden die Schritte S3 bis S 11 übersprungen und in einem dreizehnten Schritt S13 ein Not-Volumenstrom VERR als der Zielvolumenstrom VZIEL vorgegeben. Der Not-Volumenstrom VERR ist dabei als ein festgelegter Volumenstrom definiert, wenn ein Sensorfehler auftritt. Beispielsweise kann der Not-Volumenstrom VERR gleich dem maximalen Volumenstrom VMAX sein. In einem vierzehnten Schritt S14 wird der Sensorfehler ausgegeben und/oder angezeigt, wobei der Not-Volumenstrom VERR anschließend in dem zwölften Schritt S12 eingeregelt wird.
Es wird somit ein Verfahren vorgeschlagen, welches eine effiziente Temperatursteuerung vorsieht und zugleich bei einer Überlastung oder im Fehlerfall eine ausreichende Kühlung der Bauteile B1, B2, B3 realisiert, wodurch Bauteilschädigungen vermieden werden. Des Weiteren können die Bauteile B1, B2, B3 in einem optimalen Betriebstemperaturbereich betrieben werden, welcher durch die minimale Betriebstemperatur TOMIN und die maximale Betriebstemperatur TOMAX beschrieben ist. Dieser optimale Betriebstemperaturbereich kann sich nach Bauteilschädigungsgrenzen richten, aber auch so definiert sein, dass eine minimale Reibung an bzw. zwischen den Bauteilen auftritt. Somit können die Verluste des Gesamtsystems reduziert werden
Bezugszeichenliste

1: System
2: Antriebsabschnitt
3: Antriebsvorrichtung
4: Getriebevorrichtung
5: Stator
6: Rotor
7: Antriebswelle
8: Antriebsgehäuse
9: Eingangswelle
10: Zwischenwelle
11: erste Getrieberadstufe
12: zweite Getrieberadstufe
13: Differentialgetriebe
14a, b: Ausgangswellen
15a, b, c, d: Zahnradabschnitte
16: Getriebegehäuse
17: Lagereinrichtungen
18: Ölzuführeinheit
19: Ölverteilungsvorrichtung
20: Pumpenvorrichtung
21a, b, c, d: Ölführungsabschnitte
22: Leitungsabschnitt
23: Ölwanne
24: Ölsumpf
25: Sensoreinheit
26a, b, c: Temperatursensoren
27: Steuerungseinheit
28: Steuermodul
29a, b: Erfassungsmodule
30: Überwachungsmodul
31: Sensoreinrichtung
32: Filtereinrichtung
33a, b: Rückschlagventile
34: Wärmetauscher
35: Bypass
B1 bis B3: Bauteile
S1 bis S14: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2019229582 A1 [0003]

Claims

System (1) zur Temperatursteuerung in einem Antriebsstrang, mit einem Antriebsabschnitt (2) zur Erzeugung und/oder Übertragung eines Antriebsmoments, wobei der Antriebsabschnitt (2) mehrere Bauteile (B1, B2, B3) aufweist, mit einer Ölzuführeinheit (18), wobei die Ölzuführeinheit (18) mindestens eine Ölverteilungsvorrichtung (19) zur Verteilung eines Öls in dem Antriebsabschnitt (2) aufweist und wobei die Ölzuführeinheit (18) eine Pumpenvorrichtung (20) zur Zuführung des Öls zu der Ölverteilungsvorrichtung (19) aufweist, mit einer Sensoreinheit (25) zur Erfassung einer Temperatur (TM) in dem Antriebsabschnitt (2), mit einer Steuerungseinheit (27), wobei die Steuerungseinheit (27) ein Steuermodul (28) aufweist, wobei das Steuermodul (28) ausgebildet ist, die Pumpenvorrichtung (20) in Abhängigkeit der durch die Sensoreinheit (25) erfassten Temperatur (TM) zu steuern und/oder zu regeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (25) mindestens zwei Temperatursensoren (26a, b, c) aufweist, wobei ein erster Temperatursensor (26a) zur Erfassung einer ersten Temperatur (TM) eines ersten Bauteils (B1) ausgebildet ist und ein zweiter Temperatursensor (26b) zur Erfassung einer zweiten Temperatur (TM) eines zweiten Bauteils (B2) ausgebildet ist, wobei das Steuermodul (28) ausgebildet ist, einen Volumenstrom (VC) der Pumpenvorrichtung (20) in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Temperatur (TM) einzustellen.
System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Temperatursensor (26a) mit dem ersten Bauteil (B1) und der zweite Temperatursensor (26b) mit dem zweiten Bauteil (B2) thermisch gekoppelt ist, wobei das erste und/oder das zweite Bauteil (B1, B2) als ein rotierendes Bauteil ausgebildet ist.
System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Temperatursensor (26a, b) als ein kabelloser Temperatursensor ausgebildet ist, wobei die Steuerungseinheit (27) mindestens ein Erfassungsmodul (29a, b) zur Erfassung und Auswertung des von dem kabellosen Temperatursensor übermittelten Sensorsignals aufweist, wobei das Erfassungsmodul (29a, b) über eine drahtlose Verbindung mit dem kabellosen Temperatursensor signaltechnisch verbunden ist.
System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (27) ausgebildet ist, den Volumenstrom (VC) der Pumpenvorrichtung (20) bei einer Abweichung der ersten und/oder zweiten Temperatur (TM) von einer in dem Steuermodul (28) hinterlegten Maximaltemperatur (TMAX) und/oder von einem in dem Steuermodul (28) hinterlegten Betriebstemperaturbereich zu regeln.
System (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul ausgebildet ist, einen maximalen Volumenstrom (VMAX) an der Pumpenvorrichtung (20) einzustellen, wenn die erste und/oder die zweite Temperatur (TM) die Maximaltemperatur (TMAX) überschreitet.
System (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (28) ausgebildet ist, den Volumenstrom (VC) der Pumpenvorrichtung (20) schrittweise anzupassen, wenn die erste und/oder die zweite Temperatur (TM) außerhalb des Betriebstemperaturbereichs liegt.
System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (27) ausgebildet ist, einen Not-Volumenstrom (VERR) auf Basis eines Sensorfehlers des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors (26a, b) an der Pumpenvorrichtung (20) einzustellen.
System (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (27) ein Überwachungsmodul (30) zur Fehlerüberwachung des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors (26a, b, c) aufweist, wobei das Überwachungsmodul (30) ausgebildet ist, die Sensordaten des ersten und/oder des zweiten Temperatursensors (26a, b, c) auszuwerten, um die Funktion der Temperatursensoren (26a, b, c) zu überprüfen.
System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Bauteil (B1, B2) als eine Lagereinrichtung (17) oder eine Welle (7, 9, 10, 15a, b) oder ein Zahnradabschnitt (15a, b, c, d) oder ein Rotor (6) ausgebildet ist.
Verfahren zur Temperatursteuerung in einem Antriebsstrang, mittels des Systems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem: - eine erste Temperatur (TM) eines ersten Bauteils (B1) erfasst wird; - eine zweite Temperatur (TM) eines zweiten Bauteils (B2) erfasst wird; - ein Volumenstrom (VC) einer Pumpenvorrichtung (9) zur Zuführung von Öl zu dem ersten und dem zweiten Bauteil (B1, B2) in Abhängigkeit der ersten und der zweiten Temperatur (TM) eingestellt wird.